本實用新型涉及高海拔制氧技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種吸附式制氧系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)革命的飛速發(fā)展，大氣中維持人體生命的氧含量呈逐漸下降趨勢，加之部分長期生活在高海拔地區(qū)人群因缺氧和低氣壓原因最終呼吸到血液中的氧含量也出現(xiàn)相對減少，嚴(yán)重影響高海拔地區(qū)人群的生命質(zhì)量和工作效率。因此，建設(shè)高海拔地區(qū)富氧環(huán)境，是適應(yīng)和應(yīng)對高海拔地區(qū)惡劣自然環(huán)境對人體乃至工作、生活帶來不利影響的有效途徑之一。

常用的制氧技術(shù)主要包括空氣分離法、化學(xué)法、電化學(xué)法等。其中空氣分離法是以空氣為原料，將空氣中的氧和氮分離而得到氧氣，國內(nèi)外使用的空分制氧技術(shù)主要有三種：包括深冷法、變壓吸附法（PSA）和膜分離法。

化學(xué)法制氧所需原料貴重、消耗量大、成本高、生產(chǎn)能力小、不適宜大量生產(chǎn)氧氣，不適合高原使用。水電解法制氧耗電量太大，另外，電解水制氧同時產(chǎn)生氫氣，氫氣屬于易燃易爆氣體，存在安全隱患，因此不適合高原使用。深冷法制氧設(shè)備復(fù)雜，投資巨大，基建費用和運行成本高，運營中耗電量大。另外，深冷法不能及時提供氧氣，從開機到產(chǎn)氧長達30h 左右。膜分離法制氧產(chǎn)氧濃度低，無法滿足高壓氧療、高原急救的需求。變壓吸附法可制取濃度90%以上的氧氣，產(chǎn)氧量可大可小，從每分鐘1 升至每小時幾百立方米均可；產(chǎn)品形式靈活，可以是便攜式、車載式、移動式、固定式；產(chǎn)氧時間短，裝置簡單，安裝運輸快捷，故障率低，易于維修，自動化程度高，操作方便，能耗低，只有0.4 kW·h/m3。因此，在高原地區(qū)采用變壓吸附法制氧是最經(jīng)濟、方便、可靠和靈活的制氧方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種適于高海拔地區(qū)使用的具有閉環(huán)控制系統(tǒng)的高海拔環(huán)境制氧系統(tǒng)，能夠制氧和儲氧，反沖洗時間短，制氧效率較高。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的具有閉環(huán)控制系統(tǒng)的高海拔環(huán)境制氧系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機、制氧機構(gòu)、真空泵、緩沖罐和儲氧罐；

鼓風(fēng)機的進氣管連通大氣；鼓風(fēng)機連接有出氣管；真空泵連接有抽氣管和排氣管；緩沖罐頂部連接有進氧管，進氧管上設(shè)有進氧閥；緩沖罐的另一側(cè)底部連接有出氧管，出氧管連接所述儲氧罐；

所述制氧機構(gòu)包括吸附塔，吸附塔頂部通過出口管路連接所述進氧管，出口管路上設(shè)有出口閥；吸附塔底部通過進口管路連接所述鼓風(fēng)機的出氣管，進口管路上設(shè)有進口閥；吸附塔的底部通過抽真空管路連接所述真空泵的抽氣管，抽真空管路上設(shè)有抽氣閥；

所述制氧機構(gòu)在緩沖罐進氧管、鼓風(fēng)機的出氣管以及真空泵的抽氣管之間并聯(lián)設(shè)有兩套。

所述出氧管上設(shè)有增壓氣泵。

所述鼓風(fēng)機的進氣管末端連接有外大內(nèi)小的進氣喇叭口，鼓風(fēng)機的進氣管和出氣管之間設(shè)有連通管，連通管上設(shè)有連通閥。

所述真空泵的抽氣管連接有壓力平衡閥，壓力平衡閥連接有卸壓喇叭口。

本實用新型具有如下的優(yōu)點：

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝使用。兩套制氧機構(gòu)能夠輪流工作，大大提高了制氧效率。利用氧氣對需要反沖洗的吸附塔內(nèi)的分子篩進行反沖洗，效率高，反沖洗耗時短。

卸壓喇叭口能夠迅速消除系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓。增壓氣泵能夠?qū)崿F(xiàn)增壓儲氧，增加儲氧密度，減少儲氧所需占用的空間。進氣喇叭口使鼓風(fēng)機能夠更順暢地吸入空氣，減少鼓風(fēng)機的能耗。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

圖1中箭頭所示方向為制氧時該處的氣體流動方向。

如圖1所示，本實用新型的具有閉環(huán)控制系統(tǒng)的高海拔環(huán)境制氧系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機1、制氧機構(gòu)、真空泵2、緩沖罐3和儲氧罐4；

鼓風(fēng)機1的進氣管5連通大氣；鼓風(fēng)機1連接有出氣管6；真空泵2連接有抽氣管7和排氣管8；

緩沖罐3頂部連接有進氧管9，進氧管9上設(shè)有進氧閥10；緩沖罐3的另一側(cè)底部連接有出氧管11，出氧管11連接所述儲氧罐4；

所述制氧機構(gòu)包括吸附塔12，吸附塔12頂部通過出口管路13連接所述進氧管9，出口管路13上設(shè)有出口閥14；吸附塔12底部通過進口管路15連接所述鼓風(fēng)機1的出氣管6，進口管路15上設(shè)有進口閥16；吸附塔12的底部通過抽真空管路17連接所述真空泵2的抽氣管7，抽真空管路17上設(shè)有抽氣閥18；

所述制氧機構(gòu)在緩沖罐3的進氧管9、鼓風(fēng)機1的出氣管6以及真空泵2的抽氣管7之間并聯(lián)設(shè)有兩套。

所述真空泵2的排氣管8連接有排氮消聲器19，排氮消聲器19的氮氣排放管20連通大氣。排氮消聲器19減小排放噪聲，減少噪音污染。

所述出氧管11上設(shè)有增壓氣泵21。從而能夠?qū)崿F(xiàn)增壓儲氧，增加儲氧密度，減少儲氧所需占用的空間。

所述鼓風(fēng)機1的進氣管5末端連接有外大內(nèi)小的進氣喇叭口22，從而使鼓風(fēng)機1能夠更順暢地吸入空氣，減少鼓風(fēng)機1的能耗。鼓風(fēng)機1的進氣管5和出氣管6之間設(shè)有連通管23，連通管23上設(shè)有連通閥24。

所述真空泵2的抽氣管7連接有壓力平衡閥25，壓力平衡閥25連接有卸壓喇叭口26。

系統(tǒng)不工作時，關(guān)閉所有閥門。工作時首先打開進氧閥10。工作時，兩套制氧機構(gòu)輪流制氧、輪流再生（即反沖洗），從而實現(xiàn)連續(xù)制氧作業(yè)。

其中一套制氧機構(gòu)制氧時，打開該制氧機構(gòu)的出口閥14、進口閥16，保持其抽氣閥18處于關(guān)閉狀態(tài)；啟動鼓風(fēng)機1，將空氣由進氣喇叭口22抽入，經(jīng)出氣管6和進口管路15進入吸附塔12，在吸附塔12內(nèi)的分子篩處，空氣中的氮氣分子被吸附，氧氣分子則繼續(xù)通過出口管路13和進氧管9進入緩沖罐3。緩沖罐3充滿后，啟動增壓氣泵21，將氧氣壓縮后充入儲氧罐4，實現(xiàn)高壓儲氧，節(jié)約儲氧所需空間，也便于運送氧氣。當(dāng)該制氧機構(gòu)中吸附塔12內(nèi)的分子篩中充滿氮氣分子，達到吸附飽和階段后，關(guān)閉進氧閥10，將兩套制氧機構(gòu)的出口閥14均打開，關(guān)閉需要反沖洗的制氧機構(gòu)的進口閥16，使另一套制氧機構(gòu)內(nèi)的富氧氣體從需要反沖洗的制氧機構(gòu)的頂部反向流入，在通過分子篩時將分子篩中的氮氣分子清除出去。在進行反沖洗的制氧機構(gòu)的吸附塔12內(nèi)的壓力降低到預(yù)定值后，關(guān)閉進行反沖洗的制氧機構(gòu)的出口閥14，打開該制氧機構(gòu)的抽氣閥18，啟動真空泵2進行抽真空，將吸附塔12內(nèi)的氮氣排出。達到一定真空度后，再次利用另一制氧機構(gòu)中的富氧氣體或者利用緩沖罐3內(nèi)的部分氧氣對進行反沖洗的制氧機構(gòu)的吸附塔12內(nèi)的分子篩進行沖洗，從而使吸附劑徹底解吸。吸附劑解吸過程完成后，用緩沖罐3內(nèi)的部分氧氣對吸附塔12進行充壓，充壓至某一低真空度值后關(guān)閉進氧閥10，打開鼓風(fēng)機1和進口閥16對該吸附塔12進行充壓，為下一次吸附制氧做準(zhǔn)備。使用富氧氣體進行反沖洗，反沖洗所需時間大大縮短，制氧效率較高。

以上實施例僅用以說明而非限制本實用新型的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本實用新型進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。